قاطع الدائرة الكهربائية

ما هي وظيفة القاطع الكهربائي تعتبر قواطع الدائرة والمصهرات من العناصر الرئيسة في أية شبكة كهربائية مهما كانت جهودها أو كمية الطاقة التي تمر فيها. وسنتعرف في هذا الموضوع علي وظيفة قواطع الدائرة الكهربائية Circuit breakers ما هي وظيفة القاطع الكهربائي إن المهمة الرئيسة للقواطع فصل أو توصيل الدائرة الكهربائية في ظروف التشغيل العادية ، وكذلك حماية الدائرة عند حدوث أعطال كهربائية وذلك بفصل الجزء الذي حدث فيه العطل. ففي الظروف العادية يعمل قاطع الدائرة وضمن وظيفته كمفتاح فصل حمل. أما في الظروف غير العادية وعندما يكون التيار أعلى من المقرر الأمبيري للقاطع بسبب الحمل الزائد أو بسبب قصر الدائرة فإن القاطع يعمل كوحدة حماية آليه لفصل الدائرة التي فيها العطل. تعريف القاطع الكهربائيcircuit breakers definition إن المواصفات الأمريكية تعرف قاطع الدائرة على أنه مفتاح إبدال ميكانيكي قادر على وصل وتحمل وفصل التيارات في ظروف التشغيل العادية ، وكذلك على الوصل والتحمل لزمن محدود القطع في ظروف التشغيل غير العادية، مثل حدوث قصر الدائرة. ومن التعريف السابق فإن مهام قاطع الدائرة تتلخص فيما يلي: وظائف القاطع الكهربائي في الدائرة يجب ان يكون القاطع قادرا على غلق الدائرة الكهربائية وتحمل تيار الحمل الكلي لفترة طويلة زمنياً.

الوظيفة المغناطيسية: يحتوي على ملف كهربائي داخل القاطع، ويعتمد مبدأ عمله على مقدار قوة جذب المغناطيس وذلك عند زيادة التيار عن قيمة تيار القاطع محدثاً في رفع الذراع المعدني اللين ما يسبب في فصل نقاط التوصيل داخل القاطع وبالتالي فصل التيار المار عبره. مكونات القاطع الحراري المغناطيسي مبدأ عمل قاطع التسرب الأرضي يستخدم هذا النوع للحماية من التيار المتسرب إلى الأرض في التمديدات الكهربائية، ويعتمد مبدأ عمله على مقارنة قيمة التيار الداخل للدائرة بقيمة التيار الخارج منها (تيار النيوترال)، فإذا وجد فرق بين التيار الداخل والخارج، فإن ذلك دل على حدوث تسرب للتيار خارج الدائرة الأصلية. كل قاطع له قيمة حساسية، فإذا كان هذا الفرق في التيار أكبر من قيمة محددة تسمى "حساسية الجهاز"، فإن قوة مغناطيسية ستتولد تكون كافية لفصل الدائرة الكهربائية من خلال قاطع التسرب الأرضي لإيقاف هذا التسريب. مكونات قاطع التسرب الأرضي مبدأ عمل قاطع التيار المستمر صممت قواطع التيار المستمر بشكل مخصص في حماية الأجهزة التي تعمل على التيار المستمر، مثل: حماية منظم الشحن والألواح الشمسية والانفرترات والبطاريات الكهربائية كما تحمي أحمال التيار المستمر.

عيوب قواطع SF 6 قواطع SF 6 مكلفة بسبب ارتفاع تكلفة غاز SF 6. يعتبر من الغازات المسببة للإحتباس الحراري و أكثرها ضررًا بالبيئة. المراجع Principles of Power System (V. K. Mehta & Rohit Mehta) هندسة القوى الكهربائية، أ. د محمود جيلاني.

ويكثر استخدام هذا القاطع في محطات الجهد المتوسط. القواطع المعزولة بغاز الـ SF 6 في هذه القواطع يتم استخدام غاز سادس فلوريد الكبريت (SF 6) كوسيط اخماد للقوس. SF 6 هو غاز كهربائي سالب وله ميل عالي لامتصاص الإلكترونات الحرة. عند فتح نقاط التلامس في وجود تدفق عالي الضغط لغاز SF 6 ينشأ القوس بين الأقطاب. ويتم جذب الإلكترونات الحرة الموصلة في القوس بسرعة بواسطة الغاز لتكوين أيونات سالبة غير متحركة نسبيًا. يؤدي هذا الفقد في الإلكترونات الموصلة في القوس إلى تكوين قوة عزل كافية لإطفاء القوس. مزايا قواطع SF 6 نظرًا لخصائص غاز SF 6 الفائقة في اخماد القوس، فإن قواطع الدائرة SF 6 لها العديد من المزايا على القواطع التي تعمل بالزيت أو الهواء، ومنها مايلي: يتم اخماد القوس بوقت قصير جدًا. شدة العازلية لغاز SF 6 تبلغ 2 إلى 3 أضعاف شدة عزل الهواء في الضغط الجوي، فإن هذه القواطع يمكن أن تفصل تيارات أكبر بكثير. يمتاز بالهدوء في التشغيل وعدم وجود ضوضاء. لا يوجد خطر نشوب حريق في مثل هذه القواطع لأن غاز SF 6 غير قابل للإشتعال. قواطع SF 6 تكلفة صيانتها منخفضة ومتطلبات تأسيسها خفيفة وتحتاج لمعدات مساعدة قليلة. نظرًا لأن قواطع SF 6 مغلقة تمامًا ومعزولة عن الهواء الجوي، فهي مناسبة للإستخدام في الأماكن التي يوجد فيها خطر الإنفجار مثل مناجم الفحم.